石油儲罐焊接中需要注意的問題分析

陳 明

（大慶油田工程建設有限公司油田工程事業部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

我國是石油資源的消耗大國，目前國內石油產能遠遠不能滿足我國社會經濟發展對石油資源的需求，需要進口大量石油資源，但對進口石油的過濾依賴制約了我國經濟的發展，因此需要加強對我國石油開采技術的研究，提高石油產量降低隊進口石油的依賴，石油儲罐是石油集輸工藝中重要的大型設備，石油罐體體積較大，需要通過焊接的方式進行連接和安裝，對儲罐焊接技術的研究，對我國石油技術的發展與提升有著十分重要的意義。

1 石油儲罐焊接中的問題

1.1 石油儲罐壁板環縫焊接的問題

石油儲罐壁板焊接的環縫焊接環節，是焊接工藝難點以及風險點所在，該環節的焊接一半由多臺焊機同時進行，多使用埋弧自動平焊機進行施工。受焊接設備以及焊接工藝特點決定，該方法很難讓焊道保持平整，多數呈現凹凸不平的狀態，焊道整體也呈現出波浪狀，存在許多質量隱患[1]。如焊道形狀不規則，焊道中存在大量的麻坑、焊道形狀不良導致焊道中存在大量的夾渣等等問題，此外在實際的施工中發現，出現焊穿漏焊的概率也較高。

1.2 石油儲罐壁板

石油儲罐壁板厚度較高，焊接多數使用二氧化塔立焊機，在進行縱縫焊接時，由于焊機的最大焊接范圍極限與石油儲罐壁板厚度不匹配，導致無法一次性直接完成焊接，需要多焊接工藝進行拆分，分為內部焊接以及外部焊接兩個部分進行。首先進行外部焊接，焊接完成后對內部未焊接位置進行打磨隨后進行內部焊接，內部焊接一般為30cm。上述工藝雖然可以實現對石油壁板的完整焊接，但由于工藝拆分也導致了焊接不夠均勻，融合性較差、焊透性較差、咬邊根部焊道氣孔較多等問題，降低了焊接質量，直接影響了石油儲罐的整體強度[2]。

1.3 石油儲罐焊接變形問題

石油儲罐的焊接是一項大型的焊接作業，整體施工周期較長，焊接面積廣泛。因此在焊接過程中難以保證焊機溫度、電流等參數的穩定性，導致焊接性能差異從而出現了變形的問題。為了解決和緩解變形問題，一半需要采用夾具控制的方法緩解變形尺度，但該方法雖然在一定程度上解決了焊縫變形的問題，但夾具拘束性較強同時不受人為控制，不能根據變形情況進行實時的力度調整，導致部分未知拘束性較弱，部分未知拘束性較大，最終改變了焊縫內的參與應力，導致焊接質量變差。

2 石油儲罐焊接問題的預防措施

2.1 石油儲罐壁板環縫焊接問題的預防措施

首先針對焊接過程中第一遍焊接的形狀不理想，凹凸不平呈波浪形的問題，應采用對焊點位置矯正的方式進行；首先應根據焊接需求以及現場的施工條件對電流進行合理設置，并根據實際的焊接材料以及儲罐壁板材料調整焊接的電流、電壓、焊接速度，并對焊接參數進行鎖定；其次，在開始焊接后應邊焊接邊對焊道進行實時的檢測，對存在形狀問題進行實時的檢查、調整。針對焊接過程中產生麻坑的問題，應加強對坡口雜質清理工作質量，在焊接前對破口進行充分的預熱，如果在充分清理以及預熱后焊接過程中仍出現了大量的麻坑，應停止焊接再次進行清理；最后針對中層焊道形狀不量的問題，應采用嚴格糾正焊點位置的方式進行，必要時可以適當的調大電流，加快焊接的速度。針對焊道中存在大量夾渣的問題應對焊接參數進行進一步的優化以及效對，嚴格參照相關的施工標準進行。將焊接的電流調整至480安、電壓調整為26伏，速度應控制在55cm/min以內。同時要注意坡口漏焊的檢查，并嚴格控制坡道焊接寬度，在發現坡口寬度過大時，可以采用手動補焊的方式進行[3]。

2.2 石油儲罐壁板縱縫焊接問題的預防措施

焊透性較差是導致石油儲罐壁板焊接諸多質量問題的根本原因，針對此類問題，首先應將焊接熔深進行調整，一般以坡口中心為參照進行調整。焊接過程中根據實際的熔和情況對電壓進行的調整。其次在焊接過程中，要實時對焊接熔池以及焊道的外觀進行監測與觀察，不斷的調整焊接參數，讓熔池平穩的抵達坡口中心。如果出現咬邊的問題可以適當提高電壓，并對焊邊間隙進行微調。如果出現熔池便宜的問題可以將其移動至中心位置，以此確保襯墊銅板溝槽與破口相合。在整個焊接過程中如果出現氣孔等問題，可以使用角磨機、砂輪等打磨設備對氣孔位置進行打磨，并仔細的清理周圍的銹跡，打磨后根據實際情況選擇是否采用手焊的形式進行補焊。

2.3 石油儲罐焊接縫隙變形問題的預防措施

焊縫變形會導致焊接位置應力不平均，對石油儲罐的整體強度有著極大的影響，變形嚴重時會導致儲罐強度降低，承壓能力不足，使用風險倍增，也嚴重的減少儲罐的使用壽命。此類問題產生的根本原因是地板焊縫縱向收縮導致地板出現了翹曲變形，讓地板局部蹭線波浪形狀的變形。目前采用槽鋼、夾具等措施對變形位置進行效對，但如前文所述，該方法效果一般，同時容易改變焊縫應力。需要采用其它工藝配合。如在內外大角縫應使用自動埋弧焊機焊3～4遍，一般填充金屬少，大角縫變形少。大 角縫焊接中，若是焊道橫向收縮，便會導致大角縫發生角變形的 問題。面對這樣的問題，應讓環向邊緣板向上翹起，使槽鋼焊接正 好處于邊緣板、內壁之間，有效預防變形問題的出現。

3 結語

石油儲罐是重要的儲運設備之一，石油儲罐的質量直接決定了讓我國石油生產工藝的穩定性，同時石油儲罐設備生產和維修成本均較高，其焊接質量與油田企業運營成本也存在直接的關聯。文中對石油儲罐焊接中最容易出現的縱縫焊接問題、焊接變形問題以及環縫焊接問題進行產生原因分析并提出了相應的優化對策和建議，但策略均已補救措施為主，沒有從工藝根本上進行解決，仍需要進一步的研究和完善。